JP2010033028A - アレイ基板、これの製造方法、及びこれを有する液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示装置の表示品質を向上することが可能なアレイ基板、このアレイ基板の製造方法、及びこれを有する液晶表示装置を提供する。
【解決手段】アレイ基板は、互いに電気絶縁状態で交差するゲートライン及びデータラインと、ゲートライン及びデータラインに接続されるスイッチング素子とが形成される基板と、データライン及びゲートラインに沿って上側に形成されたアウトライン部と、データライン及びゲートラインと交差する方向に各々延長されてアウトライン部に接続され、アウトライン部によって定義された画素領域を複数のドメインに分割する複数の接続部と、各ドメインにおいて接続部の側面から突出されてアウトライン部に接続される複数のスリット部を含む画素電極と、データライン及びゲートラインの上部において、アウトライン部に沿って形成されてデータライン及びゲートラインを覆うように（ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ）、データラインとアウトライン部との間に形成された遮蔽電極とを含む
【選択図】図２

Description

本発明は、アレイ基板、これの製造方法、及びこれを有する液晶表示装置に関する。より詳しくは、液晶表示装置の表示品質を向上するためのアレイ基板、このアレイ基板の製造方法、及びこれを有する液晶表示装置に関する。

一般的に、中小型モバイル用ＰＶＡ（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード（以下、「ｍＰＶＡ」とする）液晶表示装置は、透過率が異なる他のモードに比べて優秀な円偏光適用光学モードを有する。

しかし、円偏光適用された光学モードを有するｍＰＶＡ液晶表示装置は、視認性、あるいはコントラスト比の面で、線偏光が適用されたＰＶＡモードより弱点を有することが知られている。しかし、線偏光適用ＰＶＡモードは原理的に円偏光適用ＰＶＡに比して、透過率が落ちることが知られている。

従って、線偏光光学モードをｍＰＶＡモードに適用する場合には、透過率を向上させるために、基本的に画素の開口率自体を大きくする必要があるだけではなく、液晶の配向子が偏光板の偏光軸と４５°を成すようにすることが望ましい。

しかし、ｍＰＶＡモードの場合、フリンジ領域（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ）によって液晶を制御するため、カラーフィルター基板の共通電極にスリット部が形成されて光透過率が減少するという問題点がある。

これを改善するために、共通電極にはスリットを形成せず、アレイ基板の画素電極にスリットを形成するマイクロ・スリットモードが提案されている。しかし、このマイクロ・スリットモードで画素電極に形成されたマイクロ・スリットの縁部分、あるいはスリット間において、液晶の制御が充分に行われないおそれがあり、表示品質の低下が問題となる。

本発明の技術的課題は、このような従来の問題点を解決することであり、液晶表示装置の表示品質を向上することが可能なアレイ基板を提供することにある。

また、本発明は前述したようなアレイ基板の製造方法を提供する。

また、本発明は前述したようなアレイ基板を有する液晶表示装置を提供する。

本発明の技術的課題を解決するために、本発明の実施例によるアレイ基板は、基板、画素電極、及び遮蔽電極を含む。基板には、互いに電気的に絶縁状態で交差するゲートライン及びデータラインと、ゲートライン及びデータラインに接続されたスイッチング素子とが形成されている。画素電極は、アウトライン部、接続部、及びスリット部を含む。アウトライン部は、データライン及びゲートラインに沿って、上面に形成される。接続部は、データライン及びゲートラインと交差する方向に各々延長され、アウトライン部に接続される。接続部は、アウトライン部によって定義された画素領域を複数のドメインに分割する。スリット部は各ドメインにおいて接続部の側面から突出されてアウトライン部に接続される。遮蔽電極は、データライン及びゲートラインの上面においてアウトラインに沿って形成され、データライン及びゲートラインを覆うように（ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ）、データラインとアウトライン部との間に形成されている。

本発明の実施例において、アレイ基板は第１絶縁膜及び第２絶縁膜をさらに含むことができる。第１絶縁膜は、データラインと遮蔽電極との間に形成されることができる。第２絶縁膜は、遮蔽電極と画素電極との間に形成することができる。

アレイ基板は有機絶縁膜をさらに含むことができる。有機絶縁膜は、第１絶縁膜と遮蔽電極との間に形成されて遮蔽電極とデータラインとの間に形成される寄生容量を減少させる。

接続部は、画素電極の対角線方向に延長されてＸ字形状に形成され、データラインに接するドメインでスリット部はゲートラインと実質的に平行に形成され、ゲートラインに接するドメインにおいてスリット部はデータラインと実質的に平行に形成することができる。

１つの画素領域には、２つの画素電極がデータライン方向に配置され、アウトライン部が互いに接続されるように配置される。これとは別に、１つの画素領域に１つの画素電極を配置し、この画素電極の長辺がデータラインの延長方向と実質的に平行になるように配置することができる。

遮蔽電極は、透明な導電性物質で形成することができ、データライン及びゲートラインより広い幅に形成して、幅方向に完全に覆って（ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ）、アウトライン部と幅方向に一部がオーバーラップするように構成できる。アウトライン部は幅方向にデータライン及びゲートラインと一部がオーバーラップするように構成できる。

アレイ基板は、偏光板をさらに含むように構成できる。偏光板は、基板の背面に配置され、偏光軸が対角線方向のうちの１つと実質的に平行となるように構成できる。

前述の本発明の技術的な課題を解決するために本発明の実施例によるアレイ基板の製造方法において、基板上にゲートライン及びデータラインと接続されるスイッチング素子を形成する。スイッチング素子が形成された基板上に、データライン及びゲートラインに沿って上面に配置されるアウトライン部と、データライン及びゲートラインと交差する方向に各々延長されてアウトライン部に接続され、アウトライン部によって定義された画素領域を複数のドメインに分割する複数の接続部と、各ドメインにおいて接続部の側面から突出されてアウトライン部に接続される複数のスリット部を含む画素電極を形成する。データライン及びゲートラインの上面においてアウトラインに沿って形成され、データライン及びゲートラインを覆うように（ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ）、データラインとアウトライン部との間に配置される遮蔽電極を形成する。

本発明の実施例において、データラインと遮蔽電極との間に第１絶縁膜を形成し、遮蔽電極と画素電極との間に第２絶縁膜を形成することができる。これとは別に、第１絶縁膜上に遮蔽電極を形成する前に、第１絶縁膜上に有機絶縁膜をさらに形成することができる。この場合、遮蔽電極は有機絶縁膜上に形成することができる。

接続部は、画素電極の対角線方向に延長されてＸ字形状に形成することができる。スリット部はデータラインに接するドメインにおいてゲートラインと実質的に平行になるように形成することができ、ゲートラインに接するドメインでデータラインと実質的に平行になるように形成することができる。

１つの画素領域には２つの画素電極がデータライン方向に配置され、アウトライン部が互いに接続するように形成することができる。これとは別に、１つの画素領域には１つの画素電極を形成し、画素電極の長辺がデータラインの延長方向と実質的に平行になるように形成することができる。

遮蔽電極は、透明な導電性物質に形成することができる。遮蔽電極はデータライン及びゲートラインを幅方向に完全に覆うように（ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ）、アウトライン部と幅方向に一部がオーバーラップするように形成することができる。アウトライン部は幅方向にデータライン及びゲート線と一部がオーバーラップするように形成することができる。

前述したような本発明の技術的課題を解決するために、本発明の実施例による液晶表示装置は、第１基板、第２基板、及び液晶層を含む。第１基板は、上部基板と、上部基板の下面に配置された共通電極を含む。第２基板は、下部基板、画素電極、及び遮蔽電極を含む。下部基板は、上部基板と対向するように配置され、下部基板にはゲートライン及びデータラインに接続されたスイッチング素子が形成されている。画素電極は、アウトライン部、接続部、及びスリット部を含む。アウトライン部は、データライン及びゲートラインに沿って上側に形成される。接続部はデータライン及びゲートラインと交差する方向に各々延長し、アウトライン部に接続される。スリット部は接続部の側面から突出してアウトライン部に接続する。遮蔽電極は、データライン及びゲートラインの上部でアウトラインに沿って形成されて、データライン及びゲートラインを覆うように（ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ）、データラインとアウトライン部との間に形成される。液晶層は画素電極と共通電極との間に配置される。

本発明の実施例において、アレイ基板は、第１絶縁膜及び第２絶縁膜をさらに含むように構成できる。第１絶縁膜は、データラインと遮蔽電極との間に形成することができる。第２絶縁膜は遮蔽電極と画素電極との間に形成することができる。

アレイ基板は、第１絶縁膜上に形成された有機絶縁膜をさらに含むように構成できる。この場合、遮蔽電極は有機絶縁膜に形成することができる。

接続部は、画素電極の対角線方向に延長することによりＸ字形状に形成することができ、データラインに接するドメインにおいてスリット部はゲートラインと実質的に平行に形成することができ、ゲートラインに接するドメインにおいてスリット部はデータラインと実質的に平行に形成することができる。

１つの画素領域には２つの画素電極をデータライン方向に配置することができ、アウトライン部が互いに接続するように配置することができる。これとは別に、１つの画素領域には１つの画素電極を配置し、画素電極の長辺がデータラインの延長方向と実質的に平行になるように配置することができる。

遮蔽電極は、透明な導電性物質で形成することができる。遮蔽電極は、データライン及びゲートラインを幅方向に完全に覆うように（ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ）、アウトライン部と幅方向に一部がオーバーラップするように配置することができる。

電気場がオフされた場合、液晶分子の長軸方向が共通電極に対して垂直であるように配列することができる。液晶表示装置は、第１偏光板及び第２偏光板をさらに含むように構成できる。第１偏光板は下部基板の背面に配置され、偏光軸が対角線方向のうちの１つと実質的に平行になるように構成できる。第２偏光板は上部基板の上面に配置され、偏光軸が対角線方向のうちの残りの１つと実質的に平行になるように構成できる。

前述のアレイ基板、これの製造方法、及びこれを有する液晶表示装置によれば、画素電極においてスリット部の延長方向、アウトライン部及び遮蔽電極によって画素電極の縁部分でのテクスチャ（ｔｅｘｔｕｒｅ）発生を減少することができ、画素領域の透過率及び応答速度が増加する。

また、遮蔽電極は透明な導電性物質からなるため、遮蔽電極による開口率の減少を防止することができ、遮蔽電極をミドルコム（ｍｉｄｄｌｅ−ｃｏｍ）タイプに形成することから、画素電極と遮蔽電極との間の間隔を狭くして遮蔽電極の面積を小さくすることができて透過率が向上する。

従って、液晶表示装置の表示品質が向上される。

実施例１による液晶表示装置の平面図である。 図１に示した画素領域の一例の拡大平面図である。 図２に示した液晶表示装置をＩ-Ｉ’線に沿って切断した断面図である。 図１〜図３において説明したアレイ基板を製造する方法を説明する工程図である。 図１〜図３において説明したアレイ基板を製造する方法を説明する工程図である。 図１〜図３において説明したアレイ基板を製造する方法を説明する工程図である。 図１〜図３において説明したアレイ基板を製造する方法を説明する工程図である。 図１〜図３において説明したアレイ基板を製造する方法を説明する工程図である。 図１〜図３において説明したアレイ基板を製造する方法を説明する工程図である。 図１〜図３において説明したアレイ基板を製造する方法を説明する工程図である。 図１〜図３において説明したアレイ基板を製造する方法を説明する工程図である。 図１〜図３において説明したアレイ基板を製造する方法を説明する工程図である。 図２に示した液晶表示装置をII-II'線に沿って切断した断面図である。 図２に示した液晶表示装置をIII-III'線に沿って切断した断面図である。 図１３または図１４で、遮蔽電極及び画素電極のアウトライン部との間の液晶層の動きを示した断面図である。 スリット部が対角線方向に形成された液晶表示装置の光透過率を観測した写真である。 図１〜図１４において説明した液晶表示装置の光透過率を観測した写真である。 図１６及び図１７において説明した液晶表示装置の応答速度を示すグラフ図である。 実施例２による液晶表示装置のアレイ基板の画素領域の拡大平面図である。 図１９に示したアレイ基板をＩＶ-ＩＶ’に沿って切断した断面図である。 図１９及び図２０に示したアレイ基板の製造方法の工程図である。 図１９及び図２０に示したアレイ基板の製造方法の工程図である。 図１９及び図２０に示したアレイ基板の製造方法の工程図である。 図１９及び図２０に示したアレイ基板の製造方法の工程図である。 画素電極のアウトライン部がないことを除いては、図１９及び図２０に示したアレイ基板と同一のアレイ基板を有する液晶表示装置の光透過率を観測した写真である。 図１９及び図２０に示したアレイ基板を有する液晶表示装置の光透過率を観測した写真である。 図２５及び図２６に説明した液晶表示装置の応答速度を示すグラフである。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の例示的な実施例を詳しく説明する。

本発明は多様な変更を加えることができ、様々な形態を有することができるため、特定の実施例を図面に例示し、本明細書に詳しく説明する。しかし、これは本発明を特定の開示形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物、ないしは代替物を含むことと理解されるべきである。

各図面の説明において同一の構成要素に対しては同一の参照符号を使用している。添付図面において、構造物のサイズは本発明の明確性に基づくために実際より拡大して示している。

第１、第２などの用語は多様な構成要素を説明するにあたって使用するものであって、各構成要素はこれら用語によって限定されるものではない。各用語は１つの構成要素を他の構成要素と区別する目的で使用するものである。例えば、本発明の明細書において、第１構成要素は第２構成要素と置き換えることができ、同様に第２構成要素を第１構成要素と置き換えることも可能である。単数表現は文脈上、明白に異なる意味を有しない限り、複数の表現を含む。

本明細書において、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品、またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定するものであって、１つまたはそれ以上の別の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品、またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないものと理解されるべきである。

また、別に定義しない限り、技術的或いは科学的用語を含むものであって、ここにおいて使用される全ての用語は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、一般的に理解されるものと同一の意味を有する。一般的に使用される辞書において定義する用語と同じ用語は、関連技術の文脈上に有する意味と一致する意味を有するものと理解されるべきで、本明細書において明白に定義しない限り、理想的或いは形式的な意味として解釈しないこととする。

図１は、実施例１による液晶表示装置の平面図である。

図１に示すように、本実施例による液晶表示装置１００は表示パネル５及び駆動部１０を含む。

表示パネル５はアレイ基板１０１、対向基板１０５、及び液晶層を含む。対向するアレイ基板１０１及び対向基板１０５がフレーム形状の密封材１０２によって接合され、アレイ基板１０１、対向基板１０５、及び密封材１０２の内側に液晶が封入されて液晶層を構成する。

図１において、紙面から前方（観察者側）に対向基板１０５が配置され、前方から紙面に向かう方向にアレイ基板１０１が配置されている。

対向基板１０５は、Ｒ、Ｇ、Ｂカラーフィルターを有するカラーフィルター基板とすることができる。アレイ基板１０１は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ素子）を利用したアクティブマトリックス駆動方式に駆動される素子基板である。

また、液晶表示装置１００において、アレイ基板はマイクロスリット（ｍｉｃｒｏ-ｓｌｉｔ）パターンが形成された画素電極を有し、対向基板はプレート形態に形成された共通電極を有する。

アレイ基板１０１は、ほぼ長方形形状を有する。従って、図１の横方向をｘ方向とし、図１の縦方向をｙ方向としてそれぞれ定義する。

図２は、図１に示した画素領域の一例の拡大平面図である。図３は、図２に示した液晶表示装置１００をＩ-Ｉ’線に沿って切断した断面図である。

図１〜図３に示すように、表示装置１００はアレイ基板１０１、対向基板１０５、及び液晶層１０７を含む。

図２には説明の便宜上、アレイ基板１０１の平面図のみを図示し、図３には、アレイ基板１０１、対向基板１０５、及び液晶層１０７の断面を示している。

図１〜図３に示すように、本実施例によるアレイ基板１０１は、下部基板１０２、複数のゲートライン１１１、データライン１１５、スイッチング素子１０８、遮蔽電極１６０、及び画素電極１７０を含む。

図４〜図１２は、図１〜図３において説明したアレイ基板１０１を製造する方法を説明する工程図である。

本実施例によるアレイ基板の製造方法において、先ず、ガラス質の下部基板１０２上にスパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）などの方法で、ゲート金属、例えば、アルミニウムＡｌ及びモリブデンＭｏの二重層をほぼ３０００Åの厚さで蒸着し、写真エッチング工程によって、図４に示したように、ゲートライン１１１及びゲートライン１１１から突出されたゲート電極１１２を形成する。ゲートライン１１１は下部基板１０２上にほぼ横方向（ｘ）に互いに平行方向に延長されている。

その後、図２及び図５に示したように、ゲート絶縁膜及び半導体パターンを形成する。ゲート絶縁膜は、ゲートライン１１１上に、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）を約４５００Åの厚さに形成する。ゲート絶縁膜上に、半導体層、例えば、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層を約２０００Å及び高濃度のｎ＋にドーピングされたアモルファスシリコン（ｎ＋ａ−Ｓｉ）層を約５００Åの厚さに蒸着し、エッチングして半導体パターンを形成する。半導体パターンはゲート電極１１２上のゲート絶縁膜上に形成される。

引き続き、図２及び図６に示したように、ゲート絶縁膜上にデータ金属、例えば、モリブデン−アルミニウム−モリブデンからなる三重層をそれぞれ約３００Å、２５００Å、１０００Åの厚さに蒸着し、パターニングしてデータライン１１５、ソース電極、及びドレイン電極を形成する。

データライン１１５は、ゲート絶縁膜１１３上において、ほぼ縦方向（ｙ）に延長されている。ゲートライン１１１とデータライン１１５の交差点付近のデータライン１１５で、ソース電極１２１が突出されてゲート電極１１２上の半導体パターン上に延長される。ドレイン電極１２３は、半導体パターン上でソース電極と対向して配置され、ゲート絶縁膜上に延長されて下部基板１０２上に定義された画素領域ＰＡに一部が配置される。

本実施例において、画素領域ＰＡはほぼ縦方向に長く形成された長方形の形状を有する。これとは別に、画素領域ＰＡはＺ字形状に定義することができる。ゲートライン１１１は画素領域ＰＡの周辺において、横方向に配列され、データライン１１５は画素領域ＰＡの周辺において縦方向に配列されている。

半導体層とデータ金属層を単一エッチング工程で、ともにエッチングした場合、データライン１１５、ソース電極１２１、ドレイン１２３の下、及びゲート電極１１２の上部のゲート絶縁膜上に半導体パターンが形成され、ソース電極１２１とドレイン電極１２３との間の半導体パターンはエッチバック工程を通じてチャンネル層１１５に形成される。

ゲート電極１１２、ゲート絶縁膜１１３、半導体パターン１１５、ソース電極１２１、及びドレイン電極１２３は三端子素子であるスイッチング素子１０８を構成する。

その後、図７に示したように、データライン１１５が形成された下部基板１０２を覆う第１パッシベーション膜１３０を形成する。第１パッシベーション膜は、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）を約２０００Åの厚さに形成することができる。第１パッシベーション膜にはドレイン電極の一部を露出させるコンタクトホールを形成することができる。

その後、第１パッシベーション膜１３０上に、図８に示したように、有機絶縁膜１４０を約２．０μｍの厚さに形成する。有機絶縁膜１４０及び第１パッシベーション膜１３０にはドレイン電極１２３の一部を露出させるコンタクトホールを形成することができる。有機絶縁膜１４０は、後述する画素電極１７０とデータライン１１５との寄生容量を減少させる。画素電極１７０をデータライン１１５とオーバーラップしないように形成する場合、有機絶縁膜を省略することが可能である。

続いて、図９に示したように、有機絶縁膜１４０上に遮蔽電極１６０を形成する。遮蔽電極１６０は、データライン１１５及びゲートライン１１１と画素電極１７０との間の寄生容量の発生を防止する。遮蔽電極は、一方では、画素電極１７０とストレージコンデンサを形成して１つのフレームの間に画素電極１７０に印加された画素電圧を維持する。

遮蔽電極１６０は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）またはインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）のような透明な導電性物質で、約９００Åの厚さで有機絶縁膜１４０上に蒸着し、パターニングして形成することができる。

図１３は、図２に示した液晶表示装置１００をII-II'線に沿って切断した断面図である。図１４は、図２に示した液晶表示装置１００をIII-III'線に沿って切断した断面図である。

図２、図１３、及び図１４に示すように、遮蔽電極１６０はゲートライン１１１及びデータライン１１５を幅方向に完全に覆うように形成される。即ち、遮蔽電極１６０は、画素領域ＰＡの間のゲートライン１１１及びデータライン１１５の上部に形成され、ゲートライン１１１及びデータライン１１５の線幅より広い幅に形成される。従って、遮蔽電極１６０は、画素領域の縁部分に延長されている。本実施例において、遮蔽電極１６０は、透明な導電性物質からなるため、遮蔽電極１６０が画素領域ＰＡの縁部分にはみ出しても画素領域ＰＡの開口率を減少することがない。

その後、図１０に示したように、遮蔽電極１６０上に第２パッシベーション膜を形成する。第２パッシベーション膜は、第１パッシベーション膜と同一の物質、実質的に同一の厚さに形成することができる。第２パッシベーション膜には有機絶縁膜１４０に形成されたコンタクトホールと接続されるコンタクトホールを形成することができる。

続いて、図１１に示したように、第２パッシベーション膜上に、ＩＴＯまたはＩＺＯのような透明な導電性物質層を約９００Åの厚さに蒸着し、パターニングして画素電極１７０を形成する。画素電極１７０は、コンタクトホール１４３を通じてドレイン電極１２３に接触する。

再び、図２、図１３、及び図１４に示すように、画素電極１７０は、アウトライン部１７５、接続部１７１、及びスリット部１７３を含む。アウトライン部１７５は、ゲートライン１１１及びデータライン１１５に沿って画素領域ＰＡの縁部分に対応するように、第２パッシベーション膜上に形成される。アウトライン部１７５は、画素領域ＰＡの縁部分に延長された遮蔽電極１６０と幅方向に一部が重畳するように形成することができる。アウトライン部１７５は、図１３及び図１４に示したように、ゲートライン１１１及びデータライン１１５と幅方向に一部が重畳するように形成することができる。

接続部１７１は、画素領域ＰＡを複数のドメインに分割して、アウトライン部１７５に接続される。接続部１７１は、ゲートライン１１１及びデータライン１１５の延長方向と交差する方向に各々配置される。

本実施例において、画素電極１７０は、図２に示したものと同様に、２つの接続部１７１を含む。１つの接続部１７１はゲートライン１１１とほぼ４５°を成す方向に配置され、他の接続部１７１はゲートライン１１１とほぼ１３５°を成す方向に配置される。

２つの接続部１７１は、画素電極１７０の対角線方向に各々延長されている。従って、接続部１７１はほぼＸ字形状に配置される。従って、画素領域ＰＡは、接続部１７１によって４つのドメインに分割される。

スリット１７３は、各ドメインにおいて互いに平行に形成される。スリット部１７３は、接続部１７１の側面から突出されてアウトライン部１７５に接続される。ゲートライン１１１に接するドメインにおいて、スリット部１７３はデータライン１１５と実質的に平行に形成され、データライン１１５に接するドメインにおいて、スリット１７３はゲートライン１１１と実質的に平行に形成されている。

本実施例においては、１つの画素領域ＰＡに２つの画素電極１７０が配置される。２つの画素電極１７０はデータライン１１５方向にアウトライン部１７５が互いに接続するように配置される。従って、画素電極１７０は、横方向及び縦方向の長さがほぼ同一に形成される。従って、スリット部１７３は、横方向及び縦方向にほぼ同一の長さで形成されている。

駆動部からデータライン１１５にデータ信号が印加され、ゲートライン１１１にゲート信号が印加されると、スイッチング素子１０８によってデータ信号が画素電圧に変更されて画素電極１７０に印加される。

本実施例においては、画素電極１７０のアウトライン部１７５とデータライン１１５及びゲートライン１１１が一部重畳するが、遮蔽電極１６０がデータライン１１５と寄生容量を構成し、画素電極１７０とデータライン１１５との間に寄生容量が形成されて信号が歪曲することを防ぐ。

最後に、図１２に示したように、画素電極１７０を覆う下部配向膜２０を形成する。

下部配向膜２０は、後述する対向基板１０５とともに液晶層１０７の液晶分子を垂直方向、即ち、アレイ基板１０１から対向基板１０５に向かう方向に初期配向する。

アレイ基板は下部偏光板をさらに含むように構成できる。図１２に示したように、下部基板１０２の背面に下部偏光板を付着してアレイ基板１０１を製造することができる。

下部偏光板３０は、下部偏光軸が接続部１７１の延長方向、即ち、対角線方向に平行するように配置される。即ち、下部偏光軸はスリット部１７３の延長方向とほぼ４５°（ｄｅｇｒｅｅ）または１３５°を成す方向に配置されている。

再び、図１及び図３に示すように、対向基板１０５は、上部基板１０４、遮光パターン１８１、カラーフィルターパターン１８５、オーバーコーティング層１８７、共通電極１９０、上部配向膜６０、及び上部偏光板７０を含むように構成できる。

遮光パターン１８１は、ゲートライン１１１、データライン１１５、及びスイッチング素子１０８に対応するように上部基板１０４の下面に形成されている。従って、画素領域ＰＡに対応する上部基板には、カラーフィルターパターン１８５が形成される。カラーフィルターパターン１８５は、例えば、赤、緑、及び青フィルターを含むように構成でき、たとえば、赤、緑、及び青の各フィルターを各画素領域ＰＡの横方向（ｌ）に順に配置するように構成できる。

オーバーコーティング層１８７は、カラーフィルターパターン１８５及び遮光パターン１８１を覆い、共通電極１９０は、オーバーコーティング層１８７上に形成されている。

上部配向膜６０は共通電極１９０上に形成されて液晶層１０７を垂直配向させる。

上部偏光板７０を上部基板１０４の上面に付着することができ、この上部偏光板７０の偏光軸は下部偏光板３０の偏光軸と実質的に直交するように配置することができる。

本実施例において、画素電極１７０にスリット部１７３のように、マイクロスリットパターンが形成され、垂直配向される液晶が使用される。従って、画素領域ＰＡには複数種類のドメインが具現できるため、液晶表示装置１００の側面視認性を向上することができる。

図１５は、図１３または図１４で、遮蔽電極１６０及び画素電極１７０のアウトライン部１７５との間の液晶層の動きを示した断面図である。

図１５に示すように、画素電圧が画素電極１７０に印加されると、遮蔽電極１６０とアウトライン部１７５との間には境界電気場が形成される。アウトライン部１７５のエッジが、遮蔽電極６０の上部にオーバーラップしているため、境界電気場は他の部分の電気場に比べて、水平成分が遥かに強く形成される。従って、図１５に示したように、遮蔽電極１６０上の液晶分子は、十分に水平方向に配向されることとなる。

即ち、電気場印加の際、画素領域ＰＡの縁部分の液晶分子の２次効率が増加される。ここで、２次効率は液晶分子が垂直方向から水平方向に回転する動作の効率を意味する。

他方、本実施例において、境界電気場の水平成分は、ゲートライン１１１の上部では縦方向と実質的に平行であり、データライン１１５の上部で横方向と実質的に平行に形成される。また、液晶分子はスリット部１７３の長さ方向に配向子が平行に配列される特性を有する。スリット部１７３は、ドメインに沿って横方向または縦方向に延長される。

即ち、液晶分子を動かす境界電気場の水平成分の方向と、液晶分子の配向子をガイドするスリット部１７３の長さ方向とが一致するため、液晶分子は不必要に水平方向に回転運動をしなくてもよい。従って、液晶分子の３次効率が増加される。ここで、３次効率は水平方向で液晶分子の回転運動の効率を意味する。

従って、画素領域ＰＡの縁部分で液晶分子を効果的に制御することができ、テクスチャの発生が抑制され、開口率及び液晶層の応答速度を向上することができる。

図１６は、スリット部１７３が対角線方向に形成された液晶表示装置の光透過率を観測した写真である。図１７は、図１〜図１４において説明した液晶表示装置１００の光透過率を観測した写真である。

図１６及び図１７の写真は、画素電圧印加後、同一の時間が経過した後に光透過率を観測した写真である。写真において、暗い部分は液晶分子の応答が遅くて光透過率が他の部分より小さくなり、暗く表示されたものである。

図１６に示した液晶表示装置で、スリット部１７３は本実施例とは別に、対角線方向に延長されている。また、スリット部１７３の端部を接続するアウトライン部１７５が削除され、本実施例とは別に、光を遮断する金属を遮蔽金属１６０が画素領域ＰＡの一部に形成されている。その他は、本実施例の液晶表示装置１００と実質的に同一である。

図１６の写真より図１７の写真がより明るく、輝度が均一であることがわかる。図１７の写真において、画素領域ＰＡの縁及びスリット部１７３との間で相対的により暗いことがわかる。

図１８は、図１６及び図１７において説明した液晶表示装置の応答速度を示すグラフである。

図１８において、横軸は画素電極印加後の経過時間を示し、縦軸は画素領域ＰＡの光透過率を示す。図１８に示すように、図１６に説明した液晶表示装置の光透過率は同一時間で図１７に説明した本実施例の液晶表示装置１００の光透過率より著しく小さいことがわかる。

図１６及び図１８において説明した液晶表示装置においては、本実施例のようなアウトライン部１７５及び遮蔽電極１６０による効果がなく、スリット部１７３の方向と水平電気場方向が互いに約４５°程度異なって液晶分子の２次及び３次効率が良くないことがわかる。

即ち、本実施例の液晶表示装置１００は、図１６及び図１８に説明した液晶表示装置よりアウトライン部１７５及び遮蔽電極１６０による効果及びスリット部１７３の方向によって、液晶分子の２次及び３次効率が大きく向上することができ、表示品質が向上する。

図１９は、実施例２による液晶表示装置のアレイ基板の画素領域の拡大平面図である。図２０は、図１９に示したアレイ基板をIV-IV'に沿って切断した断面図である。

図１９及び図２０に示すように、本実施例のアレイ基板及びこれの製造方法は画素電極３７０のサイズ及び有機絶縁膜１４０が省略されたことを除いては、図１〜図１５に説明したアレイ基板及びこれの製造方法と実質的に同一である。従って、対応する要素に対しては対応する参照番号を与え、重複する説明は省略する。

本実施例において、画素領域ＰＡには、１つの画素電極３７０が配置され、画素電極３７０は長辺がデータライン３１５の延長方向と実質的に平行に形成される。その他の構成については、図１〜図１５において説明した画素電極３７０と実質的に同一である。従って、スリット部３７３は縦方向に形成されたものが横方向に形成されたものよりさらに長く形成されている。

図２１〜図２４は、図１９及び図２０に示したアレイ基板の製造方法の工程図である。

本実施例によるアレイ基板の製造方法は、有機絶縁膜１４０を削除し、図２１に示したように、第１パッシベーション膜を形成した後に、図２２に示したように、第１パッシベーション膜上に遮蔽電極３６０を形成する。その後、図２３に示したように、遮蔽電極３６０を覆う第２パッシベーション膜を形成する。続いて、図２４に示したように、第２パッシベーション膜上に画素電極３７０を形成し、配向膜を形成する。

本実施例によれば、有機絶縁膜１４０形成工程が削除されて工程の数が減少する。

本実施例による液晶表示装置は、図１９及び図２０に示したアレイ基板を含むことを除いては、図１〜図１５に説明した液晶表示装置と実質的に同一である。従って、重複する説明を省略する。

図２５は、画素電極３７０のアウトライン部３７５がないこと及び遮蔽電極３６０を除いては、図１９及び図２０に示したアレイ基板と同様のアレイ基板を有する液晶表示装置の光透過率を観測した写真である。図２６は、図１９及び図２０に示したアレイ基板を有する液晶表示装置の光透過率を観測した写真である。

図２５に示した液晶表示装置において、スリット部３７３の端部を接続するアウトライン部３７５が削除され、本実施例と別に、光を遮断する金属で、遮蔽電極３６０が画素領域ＰＡの一部に形成されている。その他は、本実施例の液晶表示装置と実質的に同一である。

図２５の写真より、図２６の写真がより明るく、輝度が均一であることがわかる。図２５の写真で、画素領域ＰＡの縁及びスリット部３７３との間で相対的にさらに暗いことがわかる。

図２７は、図２５及び図２６に説明した液晶表示装置の応答速度を示すグラフである。

図２７において、横軸は画素電圧印加後の経過時間を示し、縦軸は画素領域ＰＡの光透過率を示す。図２７に示すように、図２５に説明した液晶表示装置の光透過率は同一時間で、図２６に説明した本実施例の液晶表示装置の光透過率より小さいことがわかる。

即ち、本実施例の液晶表示装置は、図２５に説明した液晶表示装置よりアウトライン部３７５及び遮蔽電極３６０による効果によって、液晶分子の２次及び３次効率が大きく向上し、表示品質が向上できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものである。

本発明の実施例によるアレイ基板、これの製造方法、及びこれを有する液晶表示装置によれば、画素電極３７０の縁部分において、テクスチャ発生を減少して画素領域ＰＡの透過率及び応答速度を向上して表示品質の向上を図ることができる。

従って、本発明は液晶表示装置の表示品質を改善する技術に適用することができる。

５ ドライブＩＣ
３０ ＦＰＣ
１００ 表示装置
１０１ アレイ基板
１０５ 対向基板
１１０ 下部基板
１１１ ゲートライン
１１２ ゲート電極
１１５ データライン
１２０ スイッチング素子
１２３ ソース電極
１２５ ドレイン電極
１６０ 遮蔽電極
１６５ 第２パッシベーション膜
１７０ 画素電極
１７１ 接続部
１７３ スリット部
１７５ アウトライン部
１１３ ゲート絶縁膜
１３０ 第１パッシベーション膜
１４４ コンタクトホール
１４０ 有機絶縁膜
１９０ 共通電極
１０４ 上部基板
１８１ 光遮断層
ＰＡ 画素領域

Claims (9)

1. 互いに電気絶縁状態で交差するゲートライン及びデータラインと、前記ゲートライン及び前記データラインに接続されるスイッチング素子とが形成される基板と、
   前記データライン及び前記ゲートラインに沿って上側に形成されたアウトライン部と、前記データライン及び前記ゲートラインと交差する方向に各々延長されて前記アウトライン部に接続され、前記アウトライン部によって定義された画素領域を複数のドメインに分割する複数の接続部と、各前記ドメインにおいて前記接続部の側面から突出されて前記アウトライン部に接続される複数のスリット部を含む画素電極と、
   前記データライン及び前記ゲートラインの上部において、前記アウトライン部に沿って形成されて前記データライン及び前記ゲートラインを覆うように（ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ）、前記データラインと前記アウトライン部との間に形成された遮蔽電極と、を含むアレイ基板。
2. 前記データラインと前記遮蔽電極との間に形成された第１絶縁膜と、
   前記遮蔽電極と前記画素電極との間に形成された第２絶縁膜と、
   をさらに含むことを特徴とする請求項１記載のアレイ基板。
3. 前記第１絶縁膜と前記遮蔽電極との間に形成された有機絶縁膜をさらに含むことを特徴とする請求項２記載のアレイ基板。
4. 前記接続部は、前記画素電極の対角線方向に延長されてＸ字形状に形成され、前記データラインに接するドメインにおいて前記スリット部は前記ゲートラインと平行に形成され、前記ゲートラインに接するドメインにおいて前記スリット部は前記データラインと平行に形成されることを特徴とする請求項２記載のアレイ基板。
5. １つの前記画素領域には、２つの前記画素電極が前記データライン方向に前記アウトライン部が互いに接続するように配置されることを特徴とする請求項４記載のアレイ基板。
6. １つの前記画素領域には、１つの前記画素電極が配置され、前記画素電極は長辺が前記データラインの延長方向と平行であることを特徴とする請求項４記載のアレイ基板。
7. 前記遮蔽電極は、透明な導電性物質で、前記データライン及び前記ゲートラインより広い幅に形成されて前記アウトライン部と一部がオーバーラップすることを特徴とする請求項４記載のアレイ基板。
8. 前記アウトライン部は、前記データライン及び前記ゲートラインと一部がオーバーラップすることを特徴とする請求項７記載のアレイ基板。
9. 前記基板の背面に配置されて、偏光軸が前記対角線方向のうち、１つと平行な偏光板をさらに含むことを特徴とする請求項４記載のアレイ基板。